СРАВНЕНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ БИОПОЛИМЕРОВ

Michael (Михаил) Yacob (Яковлевич) Ioelovich (Иоелович)

Аннотация


В данной работе были проанализированы различные методы расчета высшей (Q) и низшей (q) теплоты сгорания для биополимеров растений (лигнин, целлюлоза, гемицеллюлозы, крахмал, пектин, белки) и некоторых других компонентов биомассы (смоляные кислоты, липиды и др.). Результаты исследований показали, что расчеты с использованием Еq-параметра (т.е. энергии сгорания, приходящейся на 1 г О2) дают отклонение от экспериментальных значений около 4% для Q и более чем 7% для q. В случае расчетов, основанных на вкладе структурных групп полимеров, отклонение составляет в среднем 3%. Самое низкое отклонение от экспериментальных данных, около 0,5% для Q и менее 1% для q, было получено с использованием усовершенствованного способа расчета, который основан на определении элементного состава биополимеров и других компонентов биомассы. Расчеты теплот сгорания для образцов биомассы с помощью предлагаемого усовершенствованного метода были очень близки к экспериментальным значениям теплотворной способности. Было установлено, что наиболее предпочтительным способом утилизации отходов является сжигание гранул, состоящих из отходов растительной биомассы и полиолефинов, поскольку такой способ сжигания обеспечивает более высокую теплотворную способность и повышенную плотность тепловой энергии, чем отдельное сжигание лишь биомассы, и сопровождается меньшим количеством углекислого газа по сравнению с отдельным сжиганием лишь отходов полиолефинов.


Ключевые слова


биополимеры, биомасса, химическое строение, элементный состав, композиция, теплота сгорания; методы расчета, калориметрия

Полный текст:

PDF

Литература


Ioelovich M. Advance in Energy, 2014, vol. 2, no. 1, pp. 15–20.

Energy recover from waste. Report of New Energy Co. [Electronic resource]. URL: http://www.newenergycorp.com.au/what-we-do/waste-hierarchy. New Energy, West Perth, 2016.

Vargas-Moreno J.M., Callejón-Ferrea A.J., Pérez-Alonsoa J., Velázquez-Martí B. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2012, vol. 16, pp. 3065–3083.

Suris A.L. Chem. Pertol. Eng., 2007, vol. 43, no. 1–2, pp. 20–21.

Maksimuk Iu.V., Kruk V.S., Antonova Z.A., Ponomarev D.A., Sushkova A.V. Lesnoi zhurnal, 2016, no. 6, pp. 110–121. (in Russ.).

Parikh J., Channiwala S.A., Ghosal G.K. Fuel., 2005, vol. 84, pp. 487–494.

Huggett C. Fire and Mater, 1980, vol. 4, pp. 61–65.

Babrauskas V. Heat Release in Fires, New York: Elsevier, 1992, ch. 8, pp. 251–255.

Walters R.N., Lyon R.E., Hackett S.M. Fire and Mater, 2000, vol. 24, pp. 1–13.

Willfor S., Sjoholm R., Laine C., Roslund M., Hemming J., Holmbom B. Carbohydrate Polym., 2003, vol. 52, pp. 175–187.

Dubtsova G.N., Kolpakova V.V., Nechaev P.P. Ispol'zovanie belkovykh produktov iz pshenitsy v pishchevykh pro-izvodstvakh. [Use of protein products from wheat in food production]. Moscow, 1992, 40 p. (in Russ.).

Holloway P.J. Phytochemistry, 1983, vol. 22, no. 2, pp. 495–502.

Sluiter J.B., Ruiz R.O., Scarlata C.J., Sluiter A.D., Templeton D.W. J Agric. Food Chem., 2010, vol. 58, no. 16, pp. 9043–9053.

Ioelovich M. J. Basic Appl. Res. Int., 2016, vol. 16, no. 2, pp. 96–103.

Goldberg R.N., Schliesser J., Mittal A. J. Chem. Thermodyn., 2015, vol. 81, pp. 184–226.

Kabo G.J., Voitkevich O.V. Blokhin A.V. J. Chem. Thermodyn., 2013, vol. 59, pp. 87–93.




DOI: http://dx.doi.org/10.14258/jcprm.2017021625

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.





Контакты: 656049, Барнаул, пр. Ленина, 61, АлтГУ,
редакция журнала "Химия растительного сырья".
Тел./факс: (3852) 29-81-36, e-mail: journal@chemwood.asu.ru.

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 3.0 License

Старая версия сайта:http://www.chem.asu.ru/chemwood_old/